CN111994134A - 一种基于到发线运用的列车到达追踪间隔时间压缩方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于到发线运用的列车到达追踪间隔时间压缩方法,通过对分段解锁条件下列车追踪过程的分析，得出分段解锁条件下到达追踪间隔时间的计算方法，并基于到发线运用方案优化的方法，压缩列车到达追踪间隔时间。本发明的优点是：基于现有的列车接车进路分段解锁技术，通过合理的到发线运用优化方法，缩短了列车到达追踪间隔时间中的前行列车从出清关联道岔到出清咽喉的时间，对于国内大型铁路客运站的列车到达追踪间隔时间压缩效果较好，适用范围广泛。

Description

一种基于到发线运用的列车到达追踪间隔时间压缩方法
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种基于到发线运用方案的列车到达追踪间隔时间压缩方法。
背景技术
根据对我国高速铁路列车追踪间隔时间的分析和具体检算，300km/h速度级的长编组列车出发追踪间隔时间(I发)在170s左右，区间追踪间隔时间(I追) 在140s左右，而大型车站的列车到达追踪间隔时间(I到)达到了230s以上。故列车追踪间隔时间(I)主要受到大型车站I到的限制。
因此压缩高速铁路列车到达追踪间隔时间能够显著提高线路的通过能力，从而缓解繁忙干线能力紧张的问题。
目前现有技术是接车进路一次解锁：如果一条进路被列车占用，那么该进路的敌对进路只有在列车通过进路上的所有轨道及道岔且解锁进路时才能被申请占用。以图1为例，在一次占用一次解锁方案下，进路b只有在进路a完全解锁后方能被申请占用。
现有技术的缺点是：后行列车必须等前行列车在到发线上停稳才能解锁进路，才能开始办理进路，造成列车到达间隔时间长，接车效率低，道岔等设备利用率低。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种基于到发线运用的列车到达追踪间隔时间压缩方法，解决了现有技术中存在的缺陷。
为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种基于到发线运用的列车到达追踪间隔时间压缩方法，包括以下步骤：
步骤1：分段解锁条件下列车到达追踪过程分析
对分段解锁条件下前、后列车到达追踪运行过程进行分析；
(1)第1阶段为前车进站阶段，从前列车车尾通过进站信号机时起，至前列车车尾出清最后1个关联道岔组时止。在该阶段，后列车以v运营速度运行，其打靶点为进站信号机前距离L防的位置，打靶速度为0。
(2)第2阶段为后车进路办理阶段，从CTC设备开始为后列车办理接车进路时起，至进路办理完成时止。具体过程为前列车车尾出清最后1个关联道岔组后，CTC设备开始为后列车办理接车进路，经过时间
Figure RE-GDA0002725339150000021
后进路办理完成。在该阶段，后列车仍以v运营速度向前运行，其打靶点和打靶速度未发生变化。
(3)第3阶段为后车降速阶段，从后列车接车进路办理完成，进站信号开放时起，至列车制动到
Figure RE-GDA0002725339150000022
时止。在不考虑设置延续进路的情况下，后列车接车进路办理完成后，进站信号机开放，此时后列车的打靶点不变，打靶速度变为
Figure RE-GDA0002725339150000023
在该阶段内，列车先以v运营速度运行一段距离，然后按制动曲线在进站信号机前距离L防的位置制动到
Figure RE-GDA0002725339150000024
(4)第4阶段为后车进站阶段，从后列车以
Figure RE-GDA0002725339150000025
运行通过安全防护距离时起，至列车以低于
Figure RE-GDA0002725339150000026
的速度通过进站信号机和咽喉区，并按制动曲线在规定停车位置停稳时止。
步骤2：分段解锁条件下到达追踪间隔时间计算；
设前后行列车尾部出清咽喉至列车到达规定停车位置停稳的时间 t出清咽喉-停稳相等，I到简化为前行列车到达车站并出清咽喉时起，至同方向后行列车到达该站并出清咽喉时止的最小间隔时间。
I到包括后行列车开始制动至列车尾部出清咽喉的时间和后行列车办理到达作业的时间。
分段解锁条件下列车到达追踪运行时间节点，
Figure RE-GDA0002725339150000031
和
Figure RE-GDA0002725339150000032
分别为前行、后行列车在规定停车位置停稳的时刻，
Figure RE-GDA0002725339150000033
和
Figure RE-GDA0002725339150000034
为分别前行、后行列车车尾出清咽喉(反向出站信号机)的时刻，
Figure RE-GDA0002725339150000035
为前车出清最后1个关联道岔组的时刻，
Figure RE-GDA0002725339150000036
为后车从进站信号机开放时起至出清咽喉区的时间，
Figure RE-GDA0002725339150000037
为前车出清最后1个关联道岔组至出清咽喉区的时间。
I到包括后车到达作业时间
Figure RE-GDA0002725339150000038
和后车从进站信号开放到出清咽喉区的时间
Figure RE-GDA0002725339150000039
最后减去前车出清最后关联道岔组至出清咽喉所需的时间
Figure RE-GDA00027253391500000310
计算公式及推导过程如下：
Figure RE-GDA00027253391500000311
与现有技术相比，本发明的优点在于：
在现有能够实现列车接车进路分段解锁的条件下，铁路现场没有考虑对列车接车的到发线运用计划进行优化，导致高速铁路列车到达追踪间隔时间存在冗余。
本发明根据高速铁路列车接车进路分段解锁条件下，列车到达追踪运行过程的分析，得到了分段解锁条件下I到的计算公式，提出优化到发线运用方案压缩列车到达追踪间隔时间的方法。该压缩方法基于现有的列车接车进路分段解锁技术，通过合理的到发线运用优化方法，缩短了列车到达追踪间隔时间中的前行列车从出清关联道岔到出清咽喉的时间。本发明对于国内大型铁路客运站的列车到达追踪间隔时间压缩效果较好，适用范围广泛。
附图说明
图1为现有技术一次占用一次解锁示意图；
图2为本发明实施例列车到达追踪运行过程示意图；
图3为本发明实施例列车到达追踪时间轴示意图；
图4为上海虹桥站高速场站型图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实施例，对本发明做进一步详细说明。
一种基于到发线运用的列车到达追踪间隔时间压缩方法，包括以下步骤：
步骤1：分段解锁条件下列车到达追踪过程分析
列车接车进路1次解锁时，CTC设备只有在前行列车完全出清咽喉区后，才能为后行列车办理接车进路。而在分段解锁条件下，当前行列车出清最后1个关联道岔组后，CTC设备即可为后车办理接车进路，办理时间为
Figure RE-GDA0002725339150000041
列车接车进路分段解锁，涉及到前、后行列车最后1个关联道岔组的位置，最后1个关联道岔组指的是前、后行列车接车进路重叠部分的最后1个道岔组。
现对分段解锁条件下前后行列车到达追踪运行过程进行分析，设前行G101 次列车接1股道，后行G103次列车接3股道，其运行过程如图2所示。
(1)第1阶段为前车进站阶段，从G101次列车车尾通过进站信号机时起，至G101次列车车尾出清最后1个关联道岔组时止。在该阶段，G103次列车以 v运营速度运行，其打靶点为进站信号机前距离L防的位置，打靶速度为0。
(2)第2阶段为后车进路办理阶段，从CTC设备开始为G103次列车办理接车进路时起，至进路办理完成时止。具体过程为G101次列车车尾出清最后1个关联道岔组后，CTC设备开始为G103次列车办理接车进路，经过时间
Figure RE-GDA0002725339150000051
后进路办理完成。在该阶段，G103次列车仍以v运营速度向前运行，其打靶点和打靶速度未发生变化。
(3)第3阶段为后车降速阶段，从G103次列车接车进路办理完成，进站信号开放时起，至列车制动到
Figure RE-GDA0002725339150000052
时止。在不考虑设置延续进路的情况下，G103 次列车接车进路办理完成后，进站信号机开放，此时G103次列车的打靶点不变，打靶速度变为
Figure RE-GDA0002725339150000053
在该阶段内，列车先以v运营速度运行一段距离，然后按制动曲线在进站信号机前距离L防的位置制动到
Figure RE-GDA0002725339150000054
(4)第4阶段为后车进站阶段，从G103次列车以
Figure RE-GDA0002725339150000055
运行通过安全防护距离时起，至列车以低于
Figure RE-GDA0002725339150000056
的速度通过进站信号机和咽喉区，并按制动曲线在规定停车位置停稳时止。
步骤2：分段解锁条件下到达追踪间隔时间计算
对于不同的到发线，列车出清咽喉(反向出站信号机)至列车在到发线上完全停稳的走行距离t出清咽喉-停稳基本相等。故在计算过程中通常认为，前后行列车尾部出清咽喉至列车到达规定停车位置停稳的时间t出清咽喉-停稳相等，则I到可简化为前行列车到达车站并出清咽喉时起，至同方向后行列车到达该站并出清咽喉时止的最小间隔时间。
在没有考虑进路分段解锁和设置延续进路的情况下，只有在前行列车车尾出清咽喉区，进路解锁后，CTC设备才能为后车办理进路，故I到包括后行列车开始制动至列车尾部出清咽喉的时间和后行列车办理到达作业的时间。
分段解锁条件下列车到达追踪运行时间节点如图3所示，
Figure RE-GDA0002725339150000057
和
Figure RE-GDA0002725339150000058
分别为前行、后行列车在规定停车位置停稳的时刻，
Figure RE-GDA0002725339150000059
和
Figure RE-GDA00027253391500000510
为分别前行、后行列车车尾出清咽喉(反向出站信号机)的时刻，
Figure RE-GDA0002725339150000061
为前车出清最后1个关联道岔组的时刻，
Figure RE-GDA0002725339150000062
为后车从进站信号机开放时起至出清咽喉区的时间，
Figure RE-GDA0002725339150000063
为前车出清最后1个关联道岔组至出清咽喉区的时间。
如图3所示，I到包括后车到达作业时间
Figure RE-GDA0002725339150000064
和后车从进站信号开放到出清咽喉区的时间
Figure RE-GDA0002725339150000065
最后减去前车出清最后关联道岔组至出清咽喉所需的时间
Figure RE-GDA0002725339150000066
计算公式及推导过程如下：
Figure RE-GDA0002725339150000067
步骤3：分段解锁条件下到发线组合优化压缩列车到达追踪间隔时间比较1次解锁和分段解锁条件下列车到达追踪间隔时间的计算公式，得出分段解锁时I到与前、后行列车进路的最后1个关联道岔组相关。不同的到发线运用方案，
Figure RE-GDA0002725339150000068
的数值会因最后1个关联道岔组位置的不同而有差异。
特别对于大型车站，车站咽喉区较长，分段解锁条件下
Figure RE-GDA0002725339150000069
较大,对于I到的影响较大。以上海虹桥站高速场下行方向接车为例，其站型图如图4所示，设连续到达2列列车，方案1为前车接1股道，后车接2股道，方案2为前车接 1股道，后车接7股道。比较这2种运用方案，发现方案1、方案2的最后关联道岔组分别为165号和109/111号道岔。
根据进路分段解锁条件下接车进路的办理流程，当前车车尾出清最后关联道岔组后，CTC设备即可为后车办理接车进路。故方案1中CTC开始办理后车进路时，列车需比方案2多运行109/111号道岔组到165号道岔的距离，合计836
m。因此在不进行设备改造的前提下，优化到发线运用方案，为压缩列车到达追踪间隔时间提供了可能。
实施例
以上海虹桥站高速场为例对所有到发线组合方案(除正线外)进行了仿真实验，研究不同到发线组合运用方案对列车最小到达追踪间隔时间的影响。
实验基本参数
仿真对象为京沪线沪宁段，起点为上海虹桥站高速场上行方向20km处，终点为上海虹桥站高速场，列车运行方向为下行。选取CRH380BL型动车组为仿真主体进行追踪运行，采用16节编组方式，L列＝400m。
上海虹桥站高速场共10个站台19条线，其站型图如图3所示，能够办理下行接车进路的到发线共14条，其编号为1—14，其中第Ⅸ和Ⅹ分别为下、上行正线，具体进路见表1。列车进路办理采用分段解锁模式，前行列车出清最后关联道岔组，CTC即可为后车办理接车进路，
Figure RE-GDA0002725339150000071
表1上海虹桥站高速场下行接车进路信息
Figure RE-GDA0002725339150000072
到发线运用方案及仿真结果
对所有到发线(除正线IX，X外)的组合运用方案进行仿真实验，得到各股道组合方案的到达追踪间隔时间见表2。
表2各股道组合方案的到达追踪间隔时间/s
Figure RE-GDA0002725339150000081
对于表2中的任1前车股道，分析其到达追踪间隔时间最小(大)对应的股道组合方案，其关联道岔见表3。
表3股道组合最优(劣)方案
Figure RE-GDA0002725339150000082
结合表3和表1中的信息，分析前后行列车接车进路长度对到达追踪间隔时间的影响，结果见表4。
表4接车进路长度对列车到达追踪间隔时间的影响
Figure RE-GDA0002725339150000083
Figure RE-GDA0002725339150000091
仿真结果分析
根据表2、表3和表4的数据，可以得出如下判断。
(1)列车最小到达追踪间隔时间因到发线组合的不同有较大差异，当前车股道确定时，最优的后车股道方案比最劣方案可压缩30s上。
(2)股道组合方案对应的关联道岔越少，列车到达追踪间隔时间越短；反之，则越长。
(3)当关联道岔相同时，后车接车进路越短，前车接车进路越长，到达追踪间隔时间越短，反之，则越长。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种基于到发线运用的列车到达追踪间隔时间压缩方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：分段解锁条件下列车到达追踪过程分析；
对分段解锁条件下前、后列车到达追踪运行过程进行分析；
(1)第1阶段为前车进站阶段，从前列车车尾通过进站信号机时起，至前列车车尾出清最后1个关联道岔组时止；在该阶段，后列车以v运营速度运行，其打靶点为进站信号机前距离L防的位置，打靶速度为0；
(2)第2阶段为后车进路办理阶段，从CTC设备开始为后列车办理接车进路时起，至进路办理完成时止；具体过程为前列车车尾出清最后1个关联道岔组后，CTC设备开始为后列车办理接车进路，经过时间
Figure RE-FDA0002725339140000011
后进路办理完成；在该阶段，后列车仍以v运营速度向前运行，其打靶点和打靶速度未发生变化；
(3)第3阶段为后车降速阶段，从后列车接车进路办理完成，进站信号开放时起，至列车制动到
Figure RE-FDA0002725339140000012
时止；在不考虑设置延续进路的情况下，后列车接车进路办理完成后，进站信号机开放，此时后列车的打靶点不变，打靶速度变为
Figure RE-FDA0002725339140000013
在该阶段内，列车先以v运营速度运行一段距离，然后按制动曲线在进站信号机前距离L防的位置制动到
Figure RE-FDA0002725339140000014
(4)第4阶段为后车进站阶段，从后列车以
Figure RE-FDA0002725339140000015
运行通过安全防护距离时起，至列车以低于
Figure RE-FDA0002725339140000016
的速度通过进站信号机和咽喉区，并按制动曲线在规定停车位置停稳时止；
步骤2：分段解锁条件下到达追踪间隔时间计算；
设前后行列车尾部出清咽喉至列车到达规定停车位置停稳的时间t出清咽喉-停稳相等，I到简化为前行列车到达车站并出清咽喉时起，至同方向后行列车到达该站并出清咽喉时止的最小间隔时间；
I到包括后行列车开始制动至列车尾部出清咽喉的时间和后行列车办理到达作业的时间；
分段解锁条件下列车到达追踪运行时间节点，
Figure RE-FDA0002725339140000021
和
Figure RE-FDA0002725339140000022
分别为前行、后行列车在规定停车位置停稳的时刻，
Figure RE-FDA0002725339140000023
和
Figure RE-FDA0002725339140000024
为分别前行、后行列车车尾出清咽喉(反向出站信号机)的时刻，
Figure RE-FDA0002725339140000025
为前车出清最后1个关联道岔组的时刻，
Figure RE-FDA0002725339140000026
为后车从进站信号机开放时起至出清咽喉区的时间，
Figure RE-FDA0002725339140000027
为前车出清最后1个关联道岔组至出清咽喉区的时间；
I到包括后车到达作业时间
Figure RE-FDA0002725339140000028
和后车从进站信号开放到出清咽喉区的时间
Figure RE-FDA0002725339140000029
最后减去前车出清最后关联道岔组至出清咽喉所需的时间
Figure RE-FDA00027253391400000210
计算公式及推导过程如下：
Figure RE-FDA00027253391400000211
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